Понимание излучения объектов

Мое предположение состоит в том, что любой объект с температурой выше абсолютного нуля излучает какое-то излучение и теряет тепло - верно ли это?

Да, это правильно. Каждый объект с температурой$T>0$испускает электромагнитное излучение.

По закону смещения Вина это излучение имеет максимум на длине волны$\lambda_\text{max}$в зависимости от температуры$T$.

$$\lambda_\text{max} = \frac{b}{T}, \quad \text{with} \quad b = 2.9\cdot 10^{-3}\text{m}\cdot\text{K}$$

• Поверхность Солнца имеет температуру$5500$°С, т.е.$T = 5800\ \text{K}$. Поэтому его излучение имеет максимум при$\lambda_\text{max}=500\ \text{nm}$, то есть видимый свет.
• Допустим, поверхность земли имеет типичную температуру$20$°С, т.е.$T=290\ \text{K}$. Тогда его излучение имеет максимум при$\lambda_\text{max}=10\ \mu\text{m}$, то есть инфракрасный свет.

Излучает ли Земля инфракрасный свет днем? Я имею в виду, теряет ли он тепло в виде инфракрасного света, поглощая видимый свет?

Земля излучает инфракрасный свет все время, днем ​​и ночью. А поскольку земля теплее днем, она излучает больше инфракрасного света днем, чем ночью.

Причиной этого является закон Стефана-Больцмана , который гласит, что полная мощность излучения$P$за площадь$A$увеличивается с температурой$T$:

$$\frac{P}{A} = \sigma T^4, \quad \text{with}\quad \sigma=5.7 \cdot 10^{-8} \frac{\text W}{\text{m}^2\text{K}^4}$$

• Скажем еще раз, поверхность земли имеет типичную температуру$20$°С, т.е.$T=290\ \text{K}$. Тогда его мощность излучения на площадь равна$400\ \text{W/m}^2$.